活动星系、星系和星系际介质
王挺贵
中国科学技术大学
中国天文的过去、现在与未来研讨会
星系形成的主要图像
宇宙中占主导暗物质， 在宇宙早期存在微小涨落， 暗物质首
先在引力作用下形成结构， 冷暗物质主导宇宙，这种结构
从小到大， 并合。星系在暗物质的背景中形成的，随着暗
物质并合、星系并合成更大。
星系形成重子物理相互作用过程复杂，非线性，只在简化假
设或者经验规律求解 → 观测重要
活动星系核(AGN)
? 超大质量黑洞吸积核周围的气体过程，形成吸积
盘、气体释放巨大的引力能，转换成辐射。
星系为黑洞提供燃料，黑洞释放能量，辐射和物质外
流的动能
星系际介质(IGM)
? 星系形成之后， 不束缚星系的气体: 原始的气体？
再释放的气体？
大部分可观测内容属于星系团—下一主题内容
类星体的Lyman吸收线森林
活动星系主要发展阶段
1962年 Maarten Schmidt射电源证认发现类星体 3C48、3C273
Seyfert星系+射电星系+BL Lac+射电宁静
理论上(1965-1980)
? 中心能源机制模型—渐渐确定为黑洞(1965-1980)
Zeldovich,
Lyden Bell
黑洞吸积盘模型(光学薄、光学厚几何薄SS、几何厚)
? 射电—相对论性喷流
视超光速运动(Rees, Blandford,Belgman)
喷流产生(Blandford &Znajek 1978; Blandford & Payne
1982), 辐射压厚盘 (Paczyński, Abramowicz 1978)
? 发射线产生机制理解(Osterbrock, Davison, Netzer, Ferland,
Kwan, Krolik …)
? AGN连续谱来自吸积盘辐射1978-1982
? 二类Seyfert的统一模型建立 1985
? 射电类星体与射电星系的统一1986-1995
? 谱线光变和黑洞质量测定—1990s
? X射线的产生机制1980s-1990s
? 相对论性吸积盘线发现 1995
? 低光度AGN与ADAF吸积流(1996)
? 黑洞和星系关系发现和星系黑洞共同演化(1999-
…
国际星系研究
? 宇宙学红移
? 星系分类 1930-1960s
? 运动学和暗物质 1960-70s
? 星系星族合成 1970s-2000s
? 光谱观测和统计关系 1970-1980s
? 星系的动力学模型/disk/bar/.. 1970s
? 宇宙学框架下星系形成 1990s-
大样本统计和数值模拟--
? 细致观测物理--
IFS
? 高红移星系
2000-
? 1976开张：射电类星体的统计研究，限定物理性
质和宇宙学参数
有射电子源结构类星体的统计分析 Ⅰ.视星等红移关系 方励之; 周又元;
程福臻; 褚耀泉天文学报 1976-07-01
有射电子源结构类星体的统计分析 Ⅱ.绝对视星等、绝对射电星等和色
指数差Q与子源线距的关系以及有关的演化特征 周又元; 程福臻; 褚耀
泉; 方励之天文学报 1977-04-02
有子源类星体射电偏振参量的统计分析 周又元 ; 方励之 ; 程富华 ; 程福
臻中国科学技术大学学报 1978-04-02
具有可分辨子源类星体的演化和减速因子的确定 方励之; 周又元; 程福
臻; 褚耀泉; 程富华中国科学 1979-07-30
国内活动星系起步
80年代初类星体和活动星系核的红移分布、红移-星等关系、
颜色-光度统计研究和一些发射线/颜色的统计工作：杨兰田;
曹盛林; 肖兴华; 须重明、孙凯、张福俊、卞毓麟、艾小白、
卢炬甫、刘汝良、朱保如
延伸到其他波段，类星体的X-射线和其他波段相关性和光度函
数等统计工作（张和祺等、周又元等）
在国际期刊发表类星体成团性分析，成团性与红移关系、以及
类星体和星系成协，成团性的物理解释(褚耀泉、朱杏芬、方
励之、刘永镇) 。
关于宇宙学应用在QJRAS上总结文章。
Determinations of the Deceleration Parameter Qo
Fang, L. Z.; Kiang, T.; Cheng, F. H.; Hu, F. X.
1982QJRAS..23..363F
中心机制研究
陆埮; 罗辽复; 曲钦岳; 汪珍如科学通报 1977-06-30 反物质模型
杨兰田; 刘超; 杨丕博科学通报 1986-03-02“紫外超”现象的
几何薄光学厚吸积盘模型
活动星系核的物理研究
方励之、张家铝、尤俊汉等1974开始+卢炬甫研究相对论性吸
积盘的连续谱和发射线特征， 但当时关注是黑洞双星，X射线
发射线的奇特的轮廓
发射线产生机制
? 切仑柯夫线状发射和类星体光谱 尤俊汉; 程富华科学通报
1979-04-16
1984起一系列关于类星体发射线机制探索文章发表在MNRAS, ApJ, A&A，
PhLA上 (尤俊汉; Kiang, T.; 程富华; 程福臻)
国际交流与利用国外设备观测开始
? 光学：苏洪钧(Seyfert host)、陈建生 (类星体光谱
和吸收线)、 何香涛(类星体光谱证认)、 黄克谅
(类星体光变），邹振隆（星系观测）
? 紫外：程富华(IUE GO)，程福臻
? 射电：张福俊(Merlin) 吴盛殷，尹其丰(星系)
Disk structure and nuclear activity in Seyfert 1 galaxies 苏洪钧 & Simkin
1980ApJ...238L...1S
Nearby Seyfert galaxies Simkin, S. M.; 苏洪钧; Schwarz, M. P.
1980ApJ...237..404S
Absorption lines and ion abundances in the QSO PKS 0528-250
Morton, D. C.; Wright, A. E.; Peterson, B. A.; Jauncey, D. L.; 陈建生
1980MNRAS.193..399M
高红移类星体吸收线光谱的研究陈建生; D C. Morton; B A. Peterson; A E.
Wright; DL. Jauncey Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics1981-
07-02
The spectrum of the QSO 0805 + 046 /4C 05.34/ at intermediate dispersion，
陈建生; Morton, D. C.; Peterson, B. A.; Wright, A. E.; Jauncey, D. L.
1981MNRAS.196..715C
两个南天射电星系1331-09和1417-20的高分辨率射电观测陈建生; 梁宝鎏; 崔振
兴; 邹振隆; 苏洪钧 Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics 1982-04-
02
81.5兆赫上天鹅座A射电星系中热斑的视角径钱善瑎天文学报 1983-04-02
射电星系3C390.3的0.6京赫射电观测 W.J.J gers; 马駬天文学报 1983-12-31
11颗类星体光谱(英文) 陈建生; P.A.Shaver; I.J.Danziger Chinese Journal of
Astronomy and Astrophysics 1985-12-31
A SEARCH FOR QUASARS IN THE VIRGO CLUSTER REGION，HE, XT;
CANNON, RD; PEACOCK, JA，1984，MNRAS, 211,443
Distribution of QSOs around NGC 1097 He, X.;
Wolstencroft, R. D.， 1983SciSn..26..418H
Automated analysis of objective-prism spectra. I - Quasar detection，
Hewett, P. C.; Irwin, M. J.; Bunclark, P.; Bridgeland, M. T.; Kibblewhite, E. J.;
He, X. T.; Smith, M. G.， 1985MNRAS.213..971H
Quasars and the Virgo cluster Impey, C. D.; He, X.-T. 1986MNRAS.221..897I
? Emission-line galaxies in the Virgo region He, X.-T.;
Impey, C. D. 1986MNRAS.221..727H
?
射电平谱类星体的光学证认褚耀泉; 朱杏芬; Harvey Butcher 天文学报 1985-
04-02
?
15颗平谱射电源的光谱和红移褚耀泉; 朱杏芬; Harvey Butcher 天文学报 1986-
07-02
? 类星体0916+558的紫外观测程富华; 尤峻汉; C.A.Grady 科学通报 1987-03-17
? QSO 3C147在1.662GHz的VLBI观测张福俊; R.L.Mutel; 苏步美; 朱含枢; 王强;
R.T.Schilizzi 天文学报 1989-07-02
? OPTICAL VARIABILITY OF THE MEDIUM-BRIGHT QUASAR SAMPLE
HUANG, KL; MITCHELL, KJ; USHER, PD ApJ,1990，362，33-37
星系起步
? 星系研究从密度波开始
李启斌; 韩念国; 林家翘中国科学 1976-04-30 期刊
恒星形成和星系密度波的维持机制方励之; 刘永镇; 翁士达 Science in
China,Ser.A1976-05-30 期刊
恒星形成和星系密度波的维持机制方励之; 刘永镇; 翁士达中国科学
1976-05-30 期刊 4
星系密度波在不稳定阶段的演化规律岳曾元中国科学 1976-06-29 期刊
1
密度波理论中星系激波的性质胡文瑞科学通报 1977-01-31 期刊 9
李启斌; 韩念国 方励之; 刘永镇; 翁士达岳曾元胡文瑞戴文赛 ; 黄克谅; 黄
介浩; 李晓卿; 苏洪钧黄寅亮解伯民; 巢纪平徐建军宋国玄童彝; 郑学塘
…
少量星系参数
李宗云; 戴文赛，刘汝良（质光比-颜色关系/HI含量统计）
? 星系的粒子数值模拟
周洪楠郑家庆 宋国玄 黄松年
? 星系大尺度结构分布统计(1987-1990)
景益鹏、高煜、邓祖淦、夏晓阳、周又元
A&A, ApJ发表文章
不同光度星系的大尺度分布夏晓阳; 邓祖淦; 周又元中国科学(A辑 数
学 物理学 天文学 技术科学) 1988-06-29
1985-2000
云台1m 望远镜:
1985开始开展Blazar光变监测
谢光中等+
周又元程福臻
1986-1998一系列文章
BATC 巡天 : 90年代初投
入
类星体巡天
Blazar光变
近邻星系等
陈建生、周旭、樊晓辉、
商朝晖、马骏…
2.16m望远镜
90年代初投入使用
OMR光谱仪+YFSOC
红外极亮星系/类星体样
本： 夏晓阳、邹振隆、
邓祖淦，吴宏…
ROSAT源证认-
魏建彦、何香涛等
AGN国际联测-邹振隆、
程福臻、薛随建、吴宏
佘山25m参与VLBI
观测(EVN)
EGRET源射电构
GPS射电源的结构
射电宽吸收线类星
体射电结构
蒋栋荣、张福俊
洪晓瑜、沈志强
1985年建成， 低频射电辐射
中国-联邦德国首次合作进行甚长基线干涉测量
自然 1985
利用数据档案研究
? IUE （科大） 1989
? 高能数据 1985
类星体紫外：程富华、方励之（1987MNRAS.226..485C）
王挺贵、周又元、陆又俊等90年代一系列研究
X射线统计：90年代中开始王挺贵、赵永恒、袁为民、
徐海光、王俊贤、周又元等
理论上重要发展阶段
? 现代星系理论发展阶段，暗晕中产生星系
莫厚俊, 毛淑德 & White(1996)盘星系形成理论
景益鹏 莫厚俊 & Borner(1998) 提出暗晕占居
数的概念理解星系的成团性
? 吸积和喷流盘理论
卢炬甫、曹新伍(喷流)、王建民(Slim光谱)、袁峰
(ADAF),刘碧芳(盘冕),吴学兵(ADAF),
? 星系际介质
毕红光、Borner, 褚耀泉(1992)提出 Lya 森林吸收
是星系际介质而不是原星系
近十年进展（例举）
? 星系形成理论
暗晕分布非球对称：景益鹏 Suto
条件光度函数：杨小虎、莫厚俊等
星族合成理论中双星：韩占文
星系形成的半解析模型和气体模拟：康熙、高亮
盘星系动力学模型：沈俊太
? 活动星系核
低吸积率黑洞吸积和外流模型-- 袁峰曹新伍袁业飞
黑洞演化的理论扩展 --于清娟、陆由俊、王建民
双黑洞吸积
--刘富坤
活动星系演化晚期以及喷流分析 -- 曹新伍
? 星系和活动星系的观测国际合作(例子）
恒星形成与气体经验规律：高煜
星系消光规律： 孔旭
高红移巡天：孔旭、王俊贤、 郑宪忠
CFHT引力透镜巡天：付丽萍
SDSS巡天/Spitzer: 郝 蕾
银心黑洞的观测—沈志强
? 国内望远镜(例子）
蓝致密星系系统观测 孔旭、程福臻
BATC近邻星系巡天 周旭等
? 大规模巡天数据档案研究
星系测光和尺度分布 吴宏、邵正义、沈世银、莫厚俊
星系和活动星系的成团性研究—李成、景益鹏、杨小虎、王
宇
恒星形成率红外定标—吴宏等
新的现象：可能双AGN、射电强NLS1s,一类可能黑洞撕裂
恒星事件… 周宏岩、王挺贵、袁为民..
AGNs的发射线和外流系统研究—董小波、王慧元、王挺贵、
周宏岩、胡 辰、王建民、张雪光、徐达维、卞伟豪、张
双南等
? IGM观测
方陶陶—X-射线探测温星系际气体
分 析
? 星系和吸积理论发展--人才引进(海外训练）
科学问题理解加深
掌握技术
计算条件的改善
? 观测方面重要成果依赖合作+档案研究
国外优越观测条件、强科学团队
得益国际大规模数据巡天开放政策
现状（队伍）
? 星系形成理论(国台、上海台、紫台）
? 星系动力学研究(上海台、国台)
? 高红移星系观测(科大、紫台、国台、南大）
? 星系的分布(上海台、国台、科大）
? 星系物理性质观测(国台、科大、上海台、天津师大）
? 活动星系核物理观测 (科大、上海台、云台、国台、
北大、广州大学、清华、极地中心、紫台、天津师
大、南师大、云南师大…）
? 吸积盘和喷流模型研究(上海台、高能所、厦大、北
大, 科大、云南大学、华中科大）
? 类星体宇宙学演化和空间分布(国台、科大、高能所）
? 星系际介质(厦大、国台）
现状(国内能用)
光学
? 国台2.16m, 云台2.4m, LAMOST
? Telescope Access Program项目+中智合作？
? 南极(?), 空间站(?)
射电
? EVN网/上海台64m/乌台25m
? FAST(?)
空间
? HXMT(?)
? SVOM
以后星系和活动星系研究
细 致
大样本
理论上更为定量/物理机制
与宇宙学结合
观测上只能走国际合作
有科学基础和技术基础优先
BigBOSS
LSST
TMT
祝王绶琯先生健康长寿！
